本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人，尤其涉及一種適用于異型面的混凝土現(xiàn)澆機(jī)器人，屬于混凝土現(xiàn)澆設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

混凝土現(xiàn)澆施工技術(shù)是一種按工程部位就地灌筑的混凝土施工工藝。由于現(xiàn)場(chǎng)灌筑混凝土常受風(fēng)雨、溫度及濕度等氣候因素、場(chǎng)地條件、運(yùn)輸距離、結(jié)構(gòu)形狀和結(jié)構(gòu)位置的影響，因此，在原材料的配制、攪拌工藝、運(yùn)輸方法、灌筑方式、養(yǎng)護(hù)方法等方面，都要根據(jù)實(shí)際情況和可能條件，分別采取相應(yīng)的措施，使混凝土從制備、成型到硬化的過(guò)程中避免或減少各種不利條件的干擾和破壞。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的混凝土現(xiàn)澆設(shè)備已日趨完善，但在生產(chǎn)異形面(U型槽、梯型槽、橋面、混凝土路面)時(shí)仍然存在厚度及強(qiáng)度不均勻、平整度和直線(xiàn)度較差的缺陷，人工操作費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，生產(chǎn)效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種適用于異型面的混凝土現(xiàn)澆機(jī)器人。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種適用于異型面的混凝土現(xiàn)澆機(jī)器人，包括成型模具，它還包括布料機(jī)構(gòu)、行走工作腔、擠實(shí)裝置；成型模具的右側(cè)設(shè)置有擠實(shí)裝置；擠實(shí)裝置的右側(cè)設(shè)置有行走工作腔；行走工作腔內(nèi)水平設(shè)置有液壓缸；液壓缸與液壓站相連接；液壓站設(shè)置于行走工作腔的右部上端；

擠實(shí)裝置的上端設(shè)置有儲(chǔ)料斗；儲(chǔ)料斗的左端邊框上設(shè)置有布料機(jī)構(gòu)、右端邊框上設(shè)置有料位儀；儲(chǔ)料斗通過(guò)連接件與行走履帶相連接；行走履帶水平設(shè)置于行走工作腔的頂面上；

液壓缸的上端、下端均設(shè)置有導(dǎo)向桿；導(dǎo)向桿的右端固定在行走工作腔內(nèi)，左端依次從行走工作腔、擠實(shí)裝置內(nèi)穿出并通過(guò)鎖緊螺母固定在成型模具上；成型模具內(nèi)設(shè)置有伺服振動(dòng)箱；

伺服振動(dòng)箱的右端設(shè)置有振動(dòng)傳感器；成型模具的右側(cè)面上固定設(shè)置有濕度傳感器和密度傳感器，濕度傳感器設(shè)置于密度傳感器的上方；行走工作腔的左壁上設(shè)置有速度傳感器；速度傳感器、密度傳感器均設(shè)置于導(dǎo)向桿的下端；

液壓站的右端設(shè)置有直線(xiàn)位移傳感器；液壓站、振動(dòng)傳感器、濕度傳感器、密度傳感器、速度傳感器均通過(guò)傳輸裝置與集成控制臺(tái)相連接；集成控制臺(tái)還與發(fā)電機(jī)組相連接；發(fā)電機(jī)組設(shè)置于成型模具的左部上端。

成型模具的左側(cè)設(shè)置有切縫刀。行走工作腔的右側(cè)設(shè)置有整實(shí)裝置。行走工作腔的底面上設(shè)置有二次整平裝置。

導(dǎo)向桿上均套置有含油軸承；含油軸承設(shè)置于行走工作腔的左側(cè)面上。

本實(shí)用新型具有澆筑混凝土厚度及強(qiáng)度均勻、平整度及直線(xiàn)度好的優(yōu)點(diǎn)，尤其適合于對(duì)異形面的混凝土澆筑，具有生產(chǎn)效率高，省時(shí)、省力，能大幅度降低人力成本的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為電氣控制結(jié)構(gòu)圖。

圖3為液壓原理示意圖。

圖4為電氣原理示意圖。

圖中：1、發(fā)電機(jī)組；2、切縫刀；3、成型模具；4、伺服振動(dòng)箱；5、布料機(jī)構(gòu)；6、儲(chǔ)料斗；7、料位儀；8、集成控制臺(tái)；9、液壓站；10、整實(shí)裝置；11、鎖緊螺母；12、含油軸承；13、導(dǎo)向桿；14、液壓缸；15、二次整平裝置；16、行走履帶；17、濕度傳感器；18、速度傳感器；19、密度傳感器；20、振動(dòng)傳感器；21、直線(xiàn)位移傳感器；22、擠實(shí)裝置；23、行走工作腔24、主油泵；25、副油泵；26、推進(jìn)速度；27、推進(jìn)缸；28、壓力繼電器；29、夯土壓力；30、夯土缸；31、切縫缸；32、發(fā)電機(jī)；33、總開(kāi)關(guān)；34、欠缺壓相位保護(hù)；35、交直流轉(zhuǎn)換；36、蓄電池；37、恒壓電路；38、鎖開(kāi)關(guān)；39、私服驅(qū)動(dòng)器；40、交流驅(qū)動(dòng)器；41、柴油機(jī)；42、發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；43、發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)停機(jī)驅(qū)動(dòng)電磁線(xiàn)圈；44、推進(jìn)速度控制液壓比例閥；45、地基夯實(shí)控制液壓比例閥；46、控制裝置；47、主油泵電機(jī)；48、輔助油泵電機(jī)；49、私服震動(dòng)器；50、輔助下料電機(jī)；51、推動(dòng)缸；52、切縫缸；53、夯土缸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括成型模具3，它還包括布料機(jī)構(gòu)5、行走工作腔23、擠實(shí)裝置22；成型模具3的右側(cè)設(shè)置有擠實(shí)裝置22；擠實(shí)裝置22的右側(cè)設(shè)置有行走工作腔23；行走工作腔23內(nèi)水平設(shè)置有液壓缸14；液壓缸14與液壓站9相連接；液壓站9設(shè)置于行走工作腔23的右部上端；液壓站9啟動(dòng)后，會(huì)帶動(dòng)液壓缸14工作，從而帶動(dòng)擠實(shí)裝置22左右運(yùn)行，澆筑出適應(yīng)模具的異形面。

擠實(shí)裝置22的上端設(shè)置有儲(chǔ)料斗6；儲(chǔ)料斗6的左端邊框上設(shè)置有布料機(jī)構(gòu)5、右端邊框上設(shè)置有料位儀7；布料機(jī)構(gòu)5具有布料均勻，每次送料量一樣多的優(yōu)點(diǎn)。料位儀7可對(duì)物料的高度進(jìn)行檢測(cè)。儲(chǔ)料斗6通過(guò)連接件與行走履帶16相連接；行走履帶16水平設(shè)置于行走工作腔23的頂面上；

液壓缸14的上端、下端均設(shè)置有導(dǎo)向桿13；導(dǎo)向桿13的右端固定在行走工作腔23內(nèi)，左端依次從行走工作腔23、擠實(shí)裝置22內(nèi)穿出并通過(guò)鎖緊螺母11固定在成型模具3上；液壓缸14啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)向桿13做往返運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擠實(shí)裝置22與成型模具3夾緊或放松。

成型模具3內(nèi)設(shè)置有伺服振動(dòng)箱4；伺服振動(dòng)箱4的右端設(shè)置有振動(dòng)傳感器20；通過(guò)振動(dòng)傳感器20控制伺服振動(dòng)箱4的震動(dòng)幅度，從而帶動(dòng)儲(chǔ)料斗6均勻振動(dòng)，使下料效果更好。

成型模具3的右側(cè)面上固定設(shè)置有濕度傳感器17和密度傳感器19，濕度傳感器17設(shè)置于密度傳感器19的上方；濕度傳感器17和密度傳感器19分別用于監(jiān)測(cè)控制混凝土的濕度及壓實(shí)密度。行走工作腔23的左壁上設(shè)置有速度傳感器18；速度傳感器18、密度傳感器19均設(shè)置于導(dǎo)向桿13的下端；

液壓站9的右端設(shè)置有直線(xiàn)位移傳感器21，用于控制行走的直線(xiàn)度；液壓站9、振動(dòng)傳感器20、濕度傳感器17、密度傳感器19、速度傳感器18均通過(guò)傳輸裝置與集成控制臺(tái)8相連接；集成控制臺(tái)8還與發(fā)電機(jī)組1相連接；發(fā)電機(jī)組1設(shè)置于成型模具3的左部上端。

成型模具3的左側(cè)設(shè)置有切縫刀2。行走工作腔23的右側(cè)設(shè)置有整實(shí)裝置10，整實(shí)裝置10具有整實(shí)、去除余土的功能。行走工作腔23的底面上設(shè)置有二次整平裝置15。導(dǎo)向桿13上均套置有含油軸承12；含油軸承12設(shè)置于行走工作腔23的左側(cè)面上。

從發(fā)電機(jī)組1的啟動(dòng)停機(jī)，到產(chǎn)品成型均由集成控制臺(tái)8上的PLC主機(jī)控制，PLC主機(jī)與設(shè)備的交互可通過(guò)操作按鈕、傳感器信號(hào)以及遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)備的運(yùn)行情況通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)定與顯示，如圖2所示。本實(shí)用新型具有機(jī)載操作、近程遙控操作、遠(yuǎn)程監(jiān)控操作三種可選的操作方式；增設(shè)近程遙控操作方式可以使操作人員不受視線(xiàn)影響來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備性能；增設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)控操作方式可以有效減輕監(jiān)護(hù)人員的勞動(dòng)力度，同時(shí)還可以加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急事情的操控能力。此外，本實(shí)用新型可與多媒體設(shè)備相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)工程檔案化管理；通過(guò)在設(shè)備上增設(shè)多方位機(jī)載攝像機(jī)，可在遠(yuǎn)程監(jiān)控中觀(guān)查，同時(shí)遠(yuǎn)程端可匹配計(jì)算機(jī)與PLC主機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)隨時(shí)調(diào)取PLC中參數(shù)設(shè)定，傳感器參數(shù)值，可聯(lián)網(wǎng)打印機(jī)等外圍設(shè)備，有效記載數(shù)值可為今后的生產(chǎn)備案作參考。

如圖4所示，本實(shí)用新型的電氣原理為：

1)通過(guò)備用電源(蓄電池)給PLC主機(jī)提供工作電源，隨PLC主機(jī)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組完成后，根據(jù)欠缺壓相序保護(hù)器信號(hào)反饋給PLC主機(jī)，PLC主機(jī)接到確認(rèn)發(fā)電機(jī)組工作正常后，自動(dòng)切換電源至發(fā)電機(jī)組，并對(duì)備用電源進(jìn)行充電以備后用。

2)啟動(dòng)主副油泵，主副油泵的工作除受欠缺壓相序保護(hù)器的保護(hù)外同時(shí)還由各自的過(guò)載保護(hù)所連鎖，這些都由PLC主機(jī)來(lái)系統(tǒng)化控制。

3)伺服振動(dòng)箱的震動(dòng)幅度根據(jù)原料的配方、施工現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)設(shè)定，同時(shí)輔以濕度傳感器、振動(dòng)傳感器來(lái)微調(diào)。

4)輔助下料系統(tǒng)，根據(jù)原料的配方、料位儀、濕度傳感器來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

5)推進(jìn)操作，根據(jù)振動(dòng)傳感器，液壓缸限位，記長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)編碼器控制推進(jìn)比例節(jié)流閥、雙頭閥；紅外感應(yīng)控制履帶剎車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

6)切縫操作，根據(jù)參數(shù)設(shè)定值、記長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)編碼器反饋值來(lái)控制動(dòng)作時(shí)間，根據(jù)位置感應(yīng)來(lái)控制切縫深度。

7)夯土操作，通過(guò)夯土壓力設(shè)定控制比例壓力閥，通過(guò)壓力繼電器反饋信號(hào)給PLC確認(rèn)地基的密實(shí)度。

9)近程遙控操作，通過(guò)無(wú)線(xiàn)遙控按鈕將操作信號(hào)發(fā)出，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收板把信號(hào)轉(zhuǎn)給PLC主機(jī)來(lái)操作。

10)遠(yuǎn)程監(jiān)控操作，PLC主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊經(jīng)無(wú)線(xiàn)路由器建立局域網(wǎng)，把現(xiàn)場(chǎng)PLC參數(shù)信號(hào)及動(dòng)作信號(hào)傳給現(xiàn)場(chǎng)辦公(監(jiān)護(hù))室PLC主機(jī)，辦公室可通過(guò)監(jiān)護(hù)PLC主機(jī)給現(xiàn)場(chǎng)提供預(yù)警和緊急停機(jī)處理，設(shè)備上安裝的監(jiān)控?cái)z像機(jī)同樣通過(guò)局域網(wǎng)將現(xiàn)場(chǎng)狀況發(fā)回辦公室，辦公室可通過(guò)計(jì)算機(jī)打印機(jī)等設(shè)備記錄現(xiàn)場(chǎng)。

如圖3所示，本實(shí)用新型的液壓原理為：

1)采用雙液壓回路系統(tǒng)；

2)液壓回路系統(tǒng)一中，大泵工作后通過(guò)溢流閥控制系統(tǒng)壓力，通過(guò)比例節(jié)流閥控制推進(jìn)缸速度，通過(guò)雙頭O型閥控制方向；

3)液壓回路系統(tǒng)二中，大泵工作后通過(guò)氣瓶式蓄能器來(lái)提升切縫缸、夯土缸的速度并控制溢流閥控制系統(tǒng)壓力；通過(guò)比例壓力閥控制液壓繼電器來(lái)控制夯土缸的力度，雙頭O型閥控制夯土缸方向；通過(guò)單向節(jié)流閥控制切縫缸的切縫精度，雙頭O型閥控制切縫缸方向；

4)雙液壓回路系統(tǒng)進(jìn)油均采用濾網(wǎng)搭配手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥，出油經(jīng)熱交換器輔以水冷，風(fēng)冷；

5)液壓回路系統(tǒng)二中，主油路單向閥起方向壓力保護(hù)減小油泵啟動(dòng)電機(jī)負(fù)載。

本實(shí)用新型的工作原理為：?jiǎn)?dòng)發(fā)電機(jī)組1和液壓站9，往儲(chǔ)料斗6內(nèi)加料至料位儀7的位置，用于精確控制加料量，布料機(jī)構(gòu)5受濕度傳感器17的控制開(kāi)始布料，整實(shí)機(jī)構(gòu)10同時(shí)工作，物料被送至擠實(shí)裝置22，速度傳感器18控制擠實(shí)裝置22的運(yùn)行速度，振動(dòng)傳感器20控制伺服振動(dòng)箱4的振幅，直線(xiàn)位移傳感器21控制行走的直線(xiàn)度并通過(guò)行走履帶16及時(shí)糾正方向，當(dāng)行走到預(yù)定的距離時(shí)由切縫刀2動(dòng)作完成切縫。

本實(shí)用新型與傳統(tǒng)技術(shù)相比，在異形面混凝土現(xiàn)澆時(shí)具有厚度及強(qiáng)度均勻、平整度及直線(xiàn)度好的優(yōu)點(diǎn)；全自動(dòng)化控制，操作更省時(shí)、省力，能大幅度提高生產(chǎn)效率并降低人力成本；更換成型模具即可實(shí)現(xiàn)不同異型面的混凝土現(xiàn)澆，適應(yīng)性很強(qiáng)。

上述實(shí)施方式并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。